變電站裝配式建筑設計研究與應用

金毅 魏勝波 陳亞瓊

【摘要】由于裝配式建筑結構具有安裝拆卸簡單、建筑過程噪音較小、不影響周邊居民生活以及施工期很短等優勢，所以裝配式建筑未來勢必取代其他的傳統建筑方式。想要制定出以裝配式結構建筑為基礎的預埋管方案，需要研究人員對變電站裝配式建筑的結構模式有深入的了解和分析，還包括對墻板材料的選擇進行調查研究。該研究結論作為變電站裝配式結構建筑設計的參考，將對未來裝配式建筑的廣泛推廣運用做出貢獻。

【關鍵詞】變電站;裝配式建筑;結構體系;對比研究

其實關于裝配式建筑，國家早就下達了指導文件大力支持裝配式建筑的發展應用。裝配式建筑的廣泛應用無疑是我國建筑行業的巨大改革，它勢必對傳統建筑行業造成巨大的沖擊。裝配式建筑相較于傳統建筑模式有很多優勢，比如它是可拆卸的，是組裝而成的，非常方便。這樣一來就大大減少了能源消耗和資源浪費。由于施工所造成的噪音污染也被降到最小，對周圍居民的日常生活沒有造成更大的影響。只是由于裝配式結構建筑的專業性比較強，目前我國對于這方面的人才是比較缺少的。所以相關部門應該積極培養這方面的人才，讓傳統建筑行業工作者慢慢的適應新的技術。

裝配式建筑只需要將工程師設計好的建筑構件在工廠完成定制，然后在運輸到施工現場裝配而成即可。還有就是善于運用機器，將機器的功能發揮利用至最大化，危險或實施有困難的工作合理利用機器來完成，一切工作高效化，借此降低其他外界因素的干擾。

1、裝配式建筑設計研究

1.1 結構選型

對于工程師來說，深入了解我國裝配式建筑的結構選型是非常有必要的。在我國，裝配式建筑的結構型式在總體上可以分為三種：木結構、預制裝配式鋼結構以及預制裝配式混凝土結構。木結構主要應用于我國的古代建筑，而現代，我們在別墅區或旅游景點比較常見。毫無疑問，以木結構的強度特點是絕對不適合建筑現代的高樓大廈的。木結構的優點在于它的原材料都是可再生且無污染的，取材容易，安裝起來相對不需要特別高的技術含量，建造時也不會產生很大的噪音或者其他污染。但是它有一個致命的缺點在于木式結構不防火，天氣不好還容易發霉潮濕滋養蟲蟻等。

我國建筑行業發展至今，以鋼材做建筑的模式已經發展的比較成熟。鋼材本身的抗壓強度也比較高，因此應用性相對比較強。預制裝配式鋼結構的優勢在于其自重輕，抗震能力高，構件定制比較容易。所以它可以實現工業化生產，這大大提高了施工效率。而且由鋼材制成的構件一般穩定性比較好，所以大多可以重復性使用。但是它的缺點在于鋼材易與周圍環境中某些成分發生化學反應。還有就是如果大量鋼材投入使用，也將需要相對較高的資金投入。

由裝配式結構的體系、外墻掛板以及樓屋面板體系三者共同組成的預制裝配式混凝土結構與現代鋼筋混凝土結構具有同等水平的耐久性。它具有很強的耐火性能，優良的結構剛度。而且由于對于技術水平相對要求不高，所以它的定制效率很高，并且工業化發展相對成熟。這種結構的缺點在于對建筑設計師的要求比較高，還有就是混凝土建筑施工難度比較大。在預制相關所需構件的時候，對于鋼模具的需求量很大，因此也提高了建筑成本。除此之外，這種結構下所需要的構件自身重量比較大，不管是人力還是一般的運輸器械都無能無力。還有一些構件的節點連接部分是需要現澆作業的，這對技術水平的要求比較高。

1.2墻板材料選擇

目前，裝配式建筑主要采用的構件類型是輕質節能保溫裝飾集成化的新型板材。這樣的高效節能墻體大大的減輕了結構重量，同時它的隔熱和隔音效果都非常好。在選擇所需材料時，應注意材料的正常使用年限必須不低于建筑的預估使用壽命，并且提前考慮好建筑使用期間相關的維修保護費用。結合集成化裝配式建筑的相關理念和研究人員對于市場和工程的實際調查研究，我們可以發現，目前最適合使用在傳統鋼結構和維護墻體系統所組成的裝配式建筑所需材料主要有輕骨料混凝土空心墻板和金屬板復合外墻體系。第一種構造比較簡單，但材料相對較厚。它的保溫隔熱效果很好且價格相對低廉。第二種相對構造材料復雜很多。它最大的優勢在于它防水性能好，且實際施工時操作非常簡單。

1.3 基于裝配式建筑物的預埋管解決方案

目前的建筑物板材主要是在工廠內加工再送到現場組裝的。由于建筑物內部的相關建設是需要在變電站現場進行建設的，所以有可能會出現非常明顯的外漏埋管。為了避免這種情況的發生，設計師提出了預埋管結構。將預埋管設置在外墻與內墻板之間就可以避免后期的二次加工。為了避免出現上下預留埋管照應不齊的情況，還應該在垂直預埋管至電纜溝的地面基礎面的相應位置預留凹槽，這樣就可以使預埋管直接插入凹槽當中。

1.4 裝配式建筑總體設計方案

將輕鋼結構以及鋼結構作為裝配式建筑的結構形式雖然在造價上比較高昂的，但是它取材更加方便并且施工期更短。除此之外，裝配式建筑的內外墻板以及樓屋的面板造價都比較高。壓型鋼板質量較輕，再與輕鋼結構配合使用，可以大幅度降低結構的用鋼量。其優勢主要在于整體性能比較好，并且可以預留各種各樣的埋管和開孔。還有就是它的防水性和整體剛度都比較好，這在南方多雨地區是非常適用的。

2、效益分析

2.1 綜合效益高，值得推廣使用

裝配式結構建筑模式能夠將建筑模數、相關柱距以及層高等統一化標準，進而保證預制件構件的質量達到相關的要求。如果采用工廠化批量生產相關的構件，同時在施工現場進行構件的組裝，就可以大量減少現代濕作業的工作量，進而降低對周圍環境的污染。這樣既可以保證在工期內完成施工任務，又能夠保障施工質量達到相關的要求。同時由于工廠化的生產和裝配式的安裝可以大幅度提高其建筑的施工速度，所以企業也可以更快的使得前期投入回籠并取得更多的經濟效益。

2.2 技術先進， 社會效益好

通過將裝配式建筑施工方法與傳統吊帶配合施工技術相結合的方法，不僅可以控制構件的安裝速度，還可以提高其安裝效率。利用工廠批量式生產構件的方式能夠避免如天氣、場地等很多外在因素的干擾，同時節省大量的人力和物力資源，能夠有效的提高企業的經濟效益。

結語：

本文經過對變電站裝配式建筑各個方面的分析研究探討發現裝配式建筑的鋼結構技術水平發展比較成熟，行業內這方面的人才相對不是過度缺乏。另外采用預埋管解決方案可以大大提高建筑美觀性。除此之外，如果采用裝配式建筑可以高效完成施工任務，降低人力使用，保障人民的生命財產安全。

參考文獻：

[1]劉玉貴.我國建筑工業化的發展和思考[J].廣州建筑，2016，44（3）：8-12.

[2]曾銳碧，范紹有.裝配式建筑在變電站中的應用及研究[J].南方能源建設，2015，2（增刊1）：239-243.

[3]宋旸，金誠，吳振華，等.變電工程的革命性創新[J].中國電力報，2013-09-18（05）.